ВВЕДЕНИЕ 6
1. АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ И ИХ СВОЙСТВА 7
1.1 Основные свойства алюминия и алюминиевых сплавов 7
1.2 Маркировка полуфабрикатов из алюминиевых сплавов 9
1.3 Виды плоских полуфабрикатов из алюминиевых сплавов 15
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 16
2.1 Характеристика технологических операций изготовления плоского
алюминиевого проката 16
3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 42
3.1 Новые патентные разработки в области прокатки плоских
полуфабрикатов из алюминиевых сплавов 42
3.2 Решение задачи правки растяжением полос из алюминиевых сплавов
методом конечных элементов 59
3.2.1 Описание постановки задачи 59
3.2.2 Решение задачи 62
3.2.3 Выводы из решения задачи 65
3.3 Анализ распределения деформаций при правке растяжением
горячекатаных полос из алюминиевых сплавов 66
3.3.1 Введение и описание методики измерений 66
3.3.2 Описание используемых параметров 69
3.3.3 Результаты измерений и их анализ 72
3.3.4 Выводы из анализа распределения деформаций 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 79
Приложение. ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 84
Алюминиевые сплавы являются одним из основных конструкционных материалов, широко применяемых в авиакосмической технике, наземном и водном транспорте, строительстве и других отраслях народного хозяйства и бытовой техники.
Высокие требования к качеству и свойствам листовых полуфабрикатов определяют сложность и многооперационность технологического процесса их изготовления.
Разработка и внедрение новейших методов и технологий изготовления продукции позволяет получить требуемые механические свойства, эксплуатационные характеристики и высокое качество продукции в совокупности со снижением отбраковки и экономией энергетических ресурсов.
Различные виды термомеханической обработки (ТМО), позволяющие значительно улучшить свойства сплавов, получили в настоящее время широкое распространение в технологии изготовления изделий из алюминиевых сплавов. Основная идея ТМО - сочетание пластической деформации и термической обработки, при котором пластическая деформация положительно влияет на эффект термообработки.
Расчеты напряженно-деформированного состояния при обработке металлов давлением (ОМД) представляют собой трудную вычислительную задачу. Принято считать правку листовых полуфабрикатов методом растяжения наиболее простым процессом обработки металлов давлением. Это обусловлено тем, что обычный подход к ее описанию заключается в принятии гипотез об однородности свойств металла и наличии схемы одноосного напряженного состояния. В этом случае на заготовку действует единственное напряжение растяжения, что упрощает описание процесса. Однако ситуацию усложняют сопутствующие реальному производству факторы.
В работе приведены основные свойства и виды плоских полуфабрикатов из алюминия и алюминиевых сплавов. Рассмотрена технология производства плоских полуфабрикатов, технология и оборудование для проведения правки растяжением. Приведены новые патентные разработки в области прокатки плоских полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. Приведен анализ распределения деформаций при правке растяжением горячекатаных полос из алюминиевых сплавов.
Представлены результаты исследования неравномерности деформации в процессе правки растяжением листового проката из алюминиевых сплавов. Представлено решение задачи правки растяжением полос из алюминиевых сплавов методом конечных элементов в системе ABAQUS с целью определения уровня деформаций. Представлены результаты моделирования. Выполнены расчеты компонентов вектора перемещений и тензора деформаций и напряжений. Сделан вывод о влиянии начальной формы полосы на распределение деформаций и напряжений. Практическая значимость работы заключается в объяснении причин дефектности, возникающей в результате правки.
Особый интерес представляет изучение причин неоднородности пластической деформации при правке растяжением по длине и ширине полуфабриката, а также определение оптимальных режимов деформации для получения наиболее благоприятного соотношения механических свойств, остаточных напряжений и плоскостности.
По теме ВКР выполнен ряд промышленных экспериментов, связанных с определением неравномерности деформации и проявлению анизотропии при правке толстых листов и плит из алюминиевых сплавов. Получено большое количество данных, полезных для производства. Выполнена апробация исследований публикацией работ, входящих в систему РИНЦ и перечень ВАК.
